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设计原理及输出电阻测试方法

【摘要】:图2.6.1阻容耦合共射极放大器2.基本关系式工作点稳定的必要条件是I1IBQ,一般取直流负反馈愈强,电路的稳定性愈好。对于图2.6.1各性能指标计算式与测试方法如下。图2.6.3输出电阻测试电路放大器输出电阻 Ro的测试方法如图 2.6.3 所示,电阻RL应与 Ro接近,在输出波形不失真的情况下,首先测量 RL未接入时的输出电压 Uo的值,然后接入 RL再测量放大器负载上的电压 UoL的值,则

1.工作原理

晶体管放大器如图 2.6.1 所示的电路,称为阻容耦合式共发射极放大器。它采用的是分压式电流负反馈偏置电路。放大器的静态工作点 Q 主要由 RB1、RB2、RE、RC电源电压+VCC所决定。

该电路利用电阻 RB1、RB2的分压固定基极电位 VBQ。如果满足条件I1≫IBQ,当温度升高时,ICQ↑—VEQ↑(VBQ不变)—UBE↓—IBQ↓—ICQ↓,结果抑制了 ICQ的变化,从而获得稳定的静态工作点。

图2.6.1 阻容耦合共射极放大器

2.基本关系式

工作点稳定的必要条件是I1≫IBQ,一般取

直流负反馈愈强,电路的稳定性愈好。所以要求VBQ≫VBE,即VBQ=(5~10)VBE,一般取

电路的静态工作点由下列关系式确定:

对于小信号放大器,一般取ICQ=0.5~2 mA,VEQ=(0.2~0.5)VCC

3.性能指标与测试方法

晶体管放大器的主要性能指标有电压放大倍数 Au、输入电阻 Ri、输出电阻 Ro、通频带BW。对于图2.6.1各性能指标计算式与测试方法如下。

(1)电压放大倍数Au

式中,=RC//RL;rbe为晶体管输入电阻,即

测量电压放大倍数,实际上是测量放大器的输入电压Ui与输出电压 Uo的值。在波形不失真的条件下,如果测出 Ui有效值)或Uim(峰值)及Uipp(峰-峰)与Uo(有效值)或Uom(峰值)Uopp(峰-峰),则

(2)输入电阻Ri

放大器的输入电阻反映了放大器本身消耗输入信号源功率的大小。

若Ri≫Rs(信号源内阻),则放大器从信号源获取较大电压;

若Ri≪Rs,则放大器从信号源吸取较大电流;

若Ri=Rs,则放大器从信号源获取最大功率。

图2.6.2 输出电阻测试电路

用“串联电阻法”测试放大器的输入电阻,即在信号源输出与放大器输入端之间串联一个已知电阻 R(一般以选择R的值接近Ri的值为宜),如图2.6.2 所示。在输出波形不失真情况下,用晶体管毫伏表或示波器分别测量出 Ui与 Us的值,则

式中,Us为信号源的输出电压值。

(3)输出电阻Ro

式中ro为晶体管的输出电阻。

放大器输出电阻的大小反映了它带负载的能力,Ro愈小,带负载的能力愈强。

当Ro≪RL时,放大器可等效成一个恒压源。

图2.6.3 输出电阻测试电路

放大器输出电阻 Ro的测试方法如图 2.6.3 所示,电阻RL应与 Ro接近,在输出波形不失真的情况下,首先测量 RL未接入(即放大器负载开路)时的输出电压 Uo的值,然后接入 RL再测量放大器负载上的电压 UoL的值,则